新研究發現,水在低溫下可以有兩種完全不同的液態形式,而且可以像油和水一樣共存。
水是人們生活中再熟悉不過的液體。它對不同的壓力和溫度呈現不同的反應,具有獨特性。最早在約三十年前,科學家通過計算機模擬,預測水存在兩種完全不同的液態的可能性。
最近一份研究,通過高難度的實驗證明水有兩種液態形式。研究稱,因為難以避免低溫下水結冰而對實驗形成的干擾,這項實驗需要用到多種先進的技術創造能夠讓水出現不同液態的條件,還要使用複雜的觀測手段,證明不同液態的出現。
在常溫下,水呈現人們最熟悉的一種液態形式。這份研究展示,在大約零下63攝氏度的低溫,水卻能夠有兩種完全不同的液態形式,而且還可以共存。
一種是低密度液態,出現在較低的溫度下;另一種是高密度液態,出現在較高的溫度下。兩種液態的密度差別大約達20%。
研究還顯示,水的兩種液態還能夠以不混溶的方式共同存在,在合適的條件下,兩種液態就像油和水一樣共存。
研究者表示,盡可能地了解水的特性這很重要,因為水是地球生命的基礎,是重要的溶劑,在生物化學、氣候、冷凍儲存、冷凍生物學、材料科學和各種工業處理技術上都扮演著重要的角色。
研究稱,目前還不明確水的兩種液態對科學和工程應用領域起到什麼樣的影響。
這份研究11月20日發表在《科學》(Science)期刊上。